JP2018178510A - 免震構造物 - Google Patents

Abstract

【課題】上部構造体及び下部構造体に生じるせん断力を平準化できる免震構造を提供する。【解決手段】免震構造物１０は、第１方向（Ｘ方向）へ水平に延びる第１レール２２と、第１方向と直交する第２方向（Ｙ方向）へ水平に延びる第２レール２６と、第１レール２２及び第２レール２６の間に設置され第１レール２２又は第２レール２６に沿って滑動する可動ブロック２５と、を備えた免震支承２０が、上部構造体１４と下部構造体１２の間に複数配置されると共に、上部構造体１４の下面に第１レール２２が固定され下部構造体１２の上面に第２レール２６が固定された免震支承２０Ｂと、上部構造体１４の下面に第２レール２６が固定され下部構造体１２の上面に第１レール２２が固定された免震支承２０Ａと、を有する。【選択図】図２

Description

本発明は、免震構造物に関する。

下記特許文献１には、支持柱の上面にすべり支承のスライダーを固定し、支持柱の上方に配置された上部構造体の下面にすべり支承のすべり板を固定した免震装置が開示されている。

特開２００８−２８０７１８号公報

上記特許文献１の免震装置では、地震発生時に横方向の力が加わると、上部構造体のすべり板がスライダーの上を滑動し、上部構造体が支持柱等に対して横方向へ移動する。これにより、上部構造体のすべり板には、スライダーから受ける力により偏心曲げが発生する。上部構造体は、この偏心曲げによるせん断力に対抗するために部材の断面寸法を大きくしたり鉄筋などで補強する必要がある。

一方、支持柱にはスライダーが固定されておりすべり板から上部構造体の荷重が入力される入力位置は変わらないため、上部構造体のようなせん断力は生じない。このため、地震時においては上部構造体と支持柱（下部構造体）に生じるせん断力にばらつきが生じ、上部構造体にせん断力が集中するため構造バランスが悪い。

本発明は上記事実を考慮して、上部構造体及び下部構造体に生じるせん断力を平準化できる免震構造を提供することを目的とする。

請求項１の免震構造物は、第１方向へ水平に延びる第１レールと、前記第１方向と直交する第２方向へ水平に延びる第２レールと、前記第１レール及び前記第２レールの間に設置され前記第１レール又は前記第２レールに沿って滑動する可動部と、を備えた免震支承が、上部構造体と下部構造体の間に複数配置されると共に、前記上部構造体の下面に前記第１レールが固定され前記下部構造体の上面に前記第２レールが固定された前記免震支承と、前記上部構造体の下面に前記第２レールが固定され前記下部構造体の上面に前記第１レールが固定された前記免震支承と、を有する。

請求項１の免震構造物では、地震発生時に第１方向の力が作用すると、免震支承の可動部が下部構造体又は上部構造体に配置された第１レールに沿って滑動する。このとき可動部は、上部構造体又は下部構造体に配置された第２レールに対しては移動しない。

このとき、上部構造体又は下部構造体から第１レール及び可動部を介して下部構造体又は上部構造体に作用する力の入力位置は変わらないが、この力を受ける第１レール上の入力位置が変わるので、下部構造体又は上部構造体において第１レールを配置した部分には偏心曲げが発生する。

しかし、下部構造体と上部構造体のそれぞれに、第１レールと第２レールとが固定されているため、下部構造体と上部構造体に発生する偏心曲げは分散される。

すなわち、例えば上部構造体に第１レールのみが配置され下部構造体に第２レールのみが配置され、地震時における第１方向の力に対しては上部構造体にせん断力が集中する免震構造物と比較して、本態様では下部構造体と上部構造体の双方にせん断力が分散され平準化される。

これにより地震時に上部構造体に作用するせん断力が低減されるため、上部構造体における躯体の断面寸法を小さくしたり、せん断補強筋量を減らすことができる。また、上部構造体において低減されたせん断力は下部構造体に作用するが、下部構造体における長期荷重（固定荷重及び積載荷重）に対する耐力を、短期荷重（地震荷重）に対する耐力として活用することができる。すなわち、上部構造体に作用する短期荷重のピーク値を、下部構造体の長期荷重に対する許容応力度分だけ減少させ、上部構造体の構造を軽微にできる。なお、地震発生時に第２方向の力が作用した場合についても同様である。

請求項２の免震構造物は、滑り面を備えた滑り板と、前記滑り面を滑る滑り材を備えた支承部と、を備えた免震支承が、上部構造体と下部構造体の間に複数配置されると共に、前記上部構造体の下面に前記滑り板が固定され前記下部構造体の上面に前記支承部が固定された前記免震支承と、前記上部構造体の下面に前記支承部が固定され前記下部構造体の上面に前記滑り板が固定された前記免震支承と、を有する。

請求項２の免震構造物では、地震発生時に水平方向の力が作用すると、上部構造体又は下部構造体に固定された支承部の滑り材が、下部構造体又は上部構造体に配置された滑り板の滑り面を滑り、上部構造体と下部構造体が水平方向に相対移動する。

このとき、上部構造体又は下部構造体から支承部の滑り材を介して下部構造体又は上部構造体に作用する力の入力位置は変わらないが、この力を受ける滑り板における滑り面上の入力位置が変わるので、下部構造体又は上部構造体において滑り板を配置した部分には偏心曲げが発生する。

しかし、下部構造体と上部構造体のそれぞれに、滑り板と支承部の滑り材とが固定されているため、下部構造体と上部構造体に発生する偏心曲げは分散される。

すなわち、例えば上部構造体に支承部の滑り材が固定され下部構造体に滑り板が固定され、地震時の揺れに対して下部構造体にせん断力が集中する免震構造物と比較して、本態様では下部構造体と上部構造体の双方にせん断力が分散され平準化される。

これにより、地震時に下部構造体に作用するせん断力が低減されるため、下部構造体における躯体の断面寸法を小さくしたり、せん断補強筋量を減らすことができる。また、下部構造体において低減されたせん断力は上部構造体に作用するが、上部構造体における長期荷重（固定荷重及び積載荷重）に対する耐力を、短期荷重（地震荷重）に対する耐力として活用することができる。すなわち、下部構造体に作用する短期荷重のピーク値を、上部構造体の長期荷重に対する許容応力度分だけ減少させ、下部構造体の構造を軽微にできる。

本発明に係る免震構造によると、上部構造体及び下部構造体に生じるせん断力を平準化できる。

（Ａ）は本発明の第１実施形態に係る免震構造物に用いる免震支承を示す斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）における第１レールと第２レールの上下配置を入れ替えた免震支承を示す斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る免震構造物を示す立断面図である。 図２における３−３線断面図である。 本発明の第１実施形態に係る免震構造物にＸ方向の外力が作用した状態を示す立断面図である。 図４における５−５線断面図である。 比較例に係る免震構造物を示す立断面図である。 比較例に係る免震構造物にＸ方向の外力が作用した状態を示す立断面図である。 （Ａ）は本発明の第１実施形態に係る免震構造物において、地震時の外力によって基礎梁に生じるせん断力を示した表であり、（Ｂ）は比較例に係る免震構造物において、地震時の外力によって基礎梁に生じるせん断力を示した表である。 本発明の第２実施形態に係る免震構造物を示す立断面図である。 本発明の第２実施形態に係る免震構造物にＸ方向の外力が作用した状態を示す立断面図である。

［第１実施形態］
（免震支承）
第１実施形態に係る免震構造物１０（図２参照）に適用される免震支承２０は、図１（Ａ）に示すように、Ｘ方向へ水平に延びると共にフランジプレート２４に固定された第１レール２２と、Ｘ方向と直交するＹ方向へ水平に延びる共にフランジプレート２８に固定された第２レール２６と、第１レール及び第２レールの間に設置され、第１レール又は第２レールに沿って滑動する可動ブロック２５と、を備えた直動転がり支承である。

なお、本実施形態における「Ｘ方向、Ｙ方向」はそれぞれ水平面上において互いに直交する任意の２方向を示しており、東西南北等の特定の方向を示すものではない。また、「直交する」とは９０°で交わる場合だけではなく、僅かに９０°よりも広い（又は狭い）角度で交わる場合を含む。さらに、第１レール２２が「Ｘ方向へ水平に延びる」とは、第１レール２２がＸ方向に沿って略水平に延設されている状態を示し、施工誤差などにより僅かに傾斜している状態を含むものとする。「Ｙ方向へ水平に延びる」についても同様である。

可動ブロック２５は、第１レール２２と対向する端面にＸ方向に沿った係合溝２５Ｘが形成されており、この係合溝２５Ｘに第１レール２２が嵌め込まれている。さらに、係合溝２５Ｘの両溝壁にはガイド突条２５ＸＧが形成されており、このガイド突条２５ＸＧは、第１レール２２のＸ方向に沿った両側面に形成されたガイド溝２２Ｇに係合されている。

また可動ブロック２５は、第２レール２６と対向する端面にＹ方向に沿った係合溝２５Ｙが形成されており、この係合溝２５Ｙに第２レール２６が嵌め込まれている。さらに、係合溝２５Ｙの両溝壁にはガイド突条２５ＹＧが形成されており、このガイド突条２５ＹＧは、第２レール２６のＹ方向に沿った両側面に形成されたガイド溝２６Ｇに係合されている。

フランジプレート２４、フランジプレート２８には図示しない取付孔が上下方向を貫通するように形成されており、取付け対象に対してボルト固定できる。

以上の構成により、免震支承２０の可動ブロック２５は、第１レール２２に沿ってＸ方向に滑動できる。これによりフランジプレート２４とフランジプレート２８とがＸ方向に相対移動できる。また可動ブロック２５は、第２レール２６に沿ってＹ方向に滑動できる。これによりフランジプレート２４とフランジプレート２８とがＹ方向に相対移動できる。すなわち、フランジプレート２４とフランジプレート２８とは、Ｘ方向及びＹ方向に相対移動できる。

このため、例えば後述する下部構造体１２（図２参照）の上面にフランジプレート２４が固定され上部構造体１４（図２参照）の下面にフランジプレート２８が固定されている場合と、下部構造体１２の上面にフランジプレート２８が固定され上部構造体１４（図２参照）の下面にフランジプレート２４が固定されている場合と、の双方において、下部構造体１２と上部構造体１４とは、Ｘ方向及びＹ方向に相対移動できる。

なお、図１（Ａ）においては第１レール２２が下方に、第２レール２６が上方に配置されているが、第１レール２２と第２レール２６とは上下を逆にして配置することができる。すなわち、図１（Ｂ）に示すように第１レール２２を上方に、第２レール２６を下方に配置してもよい。

以下の説明においては、図１（Ａ）に示される第１レール２２が下方に配置された免震支承２０を免震支承２０Ａとして、図１（Ｂ）に示される第１レール２２が上方に配置された免震支承２０を免震支承２０Ｂとして説明する。

（免震構造物）
図２に示すように、第１実施形態に係る免震構造物１０は、下部構造体１２と、下部構造体１２と隙間を開けて配置された上部構造体１４とを備える建物であり、下部構造体１２の上面と上部構造体１４の下面との間に複数の免震支承２０（免震支承２０Ａ、２０Ｂ）が配置されている。

下部構造体１２は、フーチング１２Ｆに、Ｘ方向へ水平に延びる下基礎梁１２Ｘと、Ｙ方向へ水平に延びる下基礎梁１２Ｙとが接合された鉄筋コンクリート造の基礎躯体である。フーチング１２Ｆの下部には、基礎杭１６が軸線ＣＬ１に沿って埋設されている。

上部構造体１４は、Ｘ方向へ水平に延びる上基礎梁１４Ｘと、Ｙ方向へ水平に延びる上基礎梁１４Ｙとが互いに接合された仕口部１４Ｊの上部に柱１４Ｃが軸線ＣＬ１に沿って立設された鉄筋コンクリート造の建物本体である。すなわち免震構造物１０は、基礎躯体と建物本体との間に免震支承２０が配置された基礎免震構造の建物とされている。

上部構造体１４は、仕口部１４Ｊ及び柱１４Ｃが下部構造体１２におけるフーチング１２Ｆの上方に位置するように配置され、免震支承２０が仕口部１４Ｊとフーチング１２Ｆに挟まれる位置に配置される。これにより、上部構造体１４の柱１４Ｃの軸力（軸線ＣＬ１に沿った軸力）が、免震支承２０を介してフーチング１２Ｆ、基礎杭１６へ伝達される。

また、図２において第１レール２２が下方に配置された（下部構造体１２に固定された）免震支承２０Ａと、第１レール２２が上方に配置された（上部構造体１４に固定された）免震支承２０Ｂとが左右に（Ｘ方向に）隣接して配置されているが、このように免震支承２０Ａと免震支承２０Ｂとは、Ｘ方向に沿って１つずつ交互に配置されており、さらに図３に示すように、免震支承２０Ａと免震支承２０Ｂとは、Ｙ方向に沿って１つずつ交互に配置されている。これにより免震支承２０Ａと免震支承２０Ｂとは、下部構造体１２と上部構造体１４との間にほぼ同数配置される。

なお、免震支承２０Ａにおいては、第１レール２２がフランジプレート２４を介して下部構造体１２の上面に固定され、第２レール２６がフランジプレート２８を介して上部構造体１４の下面に固定されているが、フランジプレート２４、２８は省略することもできる。

すなわち免震支承２０Ａにおいては、第１レール２２が下部構造体１２の上面に対して動かないように固定され、第２レール２６が上部構造体１４の下面に対して動かないように固定されていればよい。免震支承２０Ｂについても同様に、第２レール２６が下部構造体１２の上面に対して動かないように固定され、第１レール２２が上部構造体１４の下面に対して動かないように固定されていればよい。

（作用・効果）
図４、図５に示すように、第１実施形態の免震構造物１０では、地震時にＸ方向に沿った外力Ｐが作用した際、免震支承２０Ａにおいては、可動ブロック２５が下部構造体１２に固定された第１レール２２に沿ってＸ方向へ滑動する。このとき可動ブロック２５は、上部構造体１４に固定された第２レール２６に対しては移動しないため、上部構造体１４は可動ブロック２５と一体的にＸ方向へ移動する。

これにより、図４に示すように、上部構造体１４の柱１４Ｃから可動ブロック２５を介して下部構造体１２に作用する軸力Ｎ１の入力位置が、第１レール２２に沿ってＸ方向へ移動する（移動距離Ｌ）。このため、第１レール２２が固定されたフーチング１２Ｆ又は下基礎梁１２Ｘにおいて、上部構造体１４の軸力Ｎ１の入力位置（軸線ＣＬ１）と、軸力Ｎ１に対する反力Ｎ２の入力位置（基礎杭１６の軸線ＣＬ２）とが偏心する。したがって、フーチング１２Ｆ又は下基礎梁１２Ｘには偏心曲げが発生し、せん断力が作用する。

なお、フーチング１２Ｆ「又は」下基礎梁１２Ｘに偏心曲げが発生するとしたのは、上部構造体１４の移動距離Ｌの大小により偏心曲げが発生する位置が異なるためである。つまり、上部構造体１４の移動距離Ｌが大きい場合、柱１４Ｃはフーチング１４Ｆの上方から下基礎梁１２Ｘの上方へ移動するため、下基礎梁１２Ｘに偏心曲げが発生する。一方、上部構造体１４の移動距離Ｌが小さい場合、柱１４Ｃはフーチング１４Ｆの上方に留まるため、偏心曲げはフーチング１２Ｆに発生するが下基礎梁１２Ｘに発生する偏心曲げは抑制される。

また、図４、図５に示すように、免震支承２０Ｂにおいては、上部構造体１４に固定された第１レール２２が可動ブロック２５上をＸ方向へ滑動する。このとき可動ブロック２５は、下部構造体１２に固定された第２レール２６に対しては移動しないため、上部構造体１４は下部構造体１２に対してＸ方向へ移動する。

これにより、図４に示すように、上部構造体１４の柱１４Ｃから下部構造体１２に作用する軸力Ｎ１の入力位置が、第１レール２２に沿ってＸ方向へ移動する（移動距離Ｌ）。このため、第１レール２２が固定された仕口部１４Ｊ又は上基礎梁１４Ｘにおいて、上部構造体１４の軸力Ｎ１の入力位置（軸線ＣＬ１）と、軸力Ｎ１に対する反力Ｎ２の入力位置（基礎杭１６及び可動ブロック２５の軸線ＣＬ２）とが偏心する。したがって、仕口部１４Ｊ又は上基礎梁１４Ｘには偏心曲げが発生し、せん断力が作用する。

なお、仕口部１４Ｊ「又は」上基礎梁１４Ｘに偏心曲げが発生するとしたのは、上部構造体１４の移動距離Ｌの大小により偏心曲げが発生する位置が異なるためである。つまり、上部構造体１４の移動距離Ｌが大きい場合、可動ブロック２５が第１レール２２と接する位置が、仕口部１４Ｊの下方から上基礎梁１４Ｘの下方へ移動するため、上基礎梁１４Ｘに偏心曲げが発生する。一方、上部構造体１４の移動距離Ｌが小さい場合、可動ブロック２５が第１レール２２と接する位置は仕口部１４Ｊの下方に留まるため偏心曲げは仕口部１４Ｊに発生するが、上基礎梁１４Ｘに発生する偏心曲げは抑制される。

第１実施形態の免震構造物１０では、免震支承２０Ａと免震支承２０Ｂは、Ｘ方向に沿って１つずつ交互に配置されている。したがって地震時には、上部構造体１４の上基礎梁１４Ｘ及び下部構造体１２の下基礎梁１２Ｘへ偏心曲げが分散され、上基礎梁１４Ｘ及び下基礎梁１２Ｘのそれぞれに生じるせん断力を平準化できる（図８（Ａ）におけるせん断力Ｔ１）。

また、第１実施形態においては図３に示すように、免震支承２０Ａと免震支承２０Ｂは、Ｙ方向に沿って１つずつ交互に配置されている。したがって地震時に免震構造物１０に対してＹ方向に沿った外力が作用した際も、Ｘ方向に沿った外力Ｐが作用した際と同様に、図２に示した免震支承２０Ａにおいては、上部構造体１４に固定された第２レール２６が可動ブロック２５上をＹ方向（図２において紙面手前又は奥方向）へ滑動する。また、免震支承２０Ｂにおいては、可動ブロック２５が下部構造体１２に固定された第２レール２６に沿ってＹ方向へ滑動する。

これにより、上部構造体１４の上基礎梁１４Ｙ及び下部構造体１２の下基礎梁１２Ｙへ偏心曲げが分散され、上基礎梁１４Ｙ及び下基礎梁１２Ｙのそれぞれに生じるせん断力を平準化できる（図８（Ａ）におけるせん断力Ｔ２）。

なお、免震構造物１０に対してＸ方向及びＹ方向以外の方向の外力が作用した場合、上部構造体１４はＸ方向において図４に示された位置へ動くと共に、Ｙ方向において図４における紙面手前又は奥方向の位置へ動く。

すなわち、免震支承２０Ａにおいては、可動ブロック２５が下部構造体１２に固定された第１レール２２に沿ってＸ方向へ滑動し（図４の状態）、同時に上部構造体１４に固定された第２レール２６が可動ブロック２５上をＹ方向（図４において紙面手前又は奥方向）へ滑動する。

また、免震支承２０Ｂにおいては、上部構造体１４に固定された第１レール２２が可動ブロック２５上をＸ方向へ滑動し（図４の状態）、同時に可動ブロック２５が下部構造体１２に固定された第２レール２６に沿ってＹ方向（図４において紙面手前又は奥方向）へ滑動する。

これにより、Ｘ方向においては上部構造体１４の上基礎梁１４Ｘ及び下部構造体１２の下基礎梁１２Ｘへ偏心曲げが分散され、上基礎梁１４Ｘ及び下基礎梁１２Ｘのそれぞれに生じるせん断力を平準化できる。さらにＹ方向においては上部構造体１４の上基礎梁１４Ｙ及び下部構造体１２の下基礎梁１２Ｙへ偏心曲げが分散され、上基礎梁１４Ｙ及び下基礎梁１２Ｙのそれぞれに生じるせん断力を平準化できる（図８（Ａ）におけるせん断力Ｔ３）。

（比較例）
図６には比較例に係る免震構造物１００が示されている。免震構造物１００における下部構造体１２、上部構造体１４の構成は第１実施形態の免震構造物１０と同様とされており、免震構造物１００は免震構造物１０と、免震支承２０の配置のみが異なっている。

具体的には、免震構造物１００に設置される免震支承２０は全て、Ｘ方向に沿う第１レール２２が上部構造体１４に固定された免震支承２０Ｂとされている。

このため図７に示すように、免震構造物１００では、地震時にＸ方向に沿った外力Ｐが作用した際、第１レール２２が固定された仕口部１４Ｊ又は上基礎梁１４Ｘにおいて、上部構造体１４の軸力Ｎ１の入力位置（軸線ＣＬ１）と、軸力Ｎ１に対する反力Ｎ２の入力位置（基礎杭１６及び可動ブロック２５の軸線ＣＬ２）とが偏心する。したがって、仕口部１４Ｊ又は上基礎梁１４Ｘには偏心曲げが発生し、せん断力が作用する。

免震構造物１００における免震支承２０は、全て免震支承２０Ｂとされているため、Ｘ方向に沿った外力Ｐが作用した際、せん断力は上基礎梁１４Ｘに集中して作用し、下基礎梁１２Ｘには作用しにくい（図８（Ｂ）におけるせん断力Ｔ４）。このため、第１実施形態の免震構造物１０のように、上基礎梁１４Ｙ及び下基礎梁１２Ｙのそれぞれに生じるせん断力を平準化することが難しい。

同様に、Ｙ方向に沿った外力が作用した際、せん断力は下基礎梁１２Ｙに集中して作用し、上基礎梁１４Ｙには作用しにくい（図８（Ｂ）におけるせん断力Ｔ５）。このため、第１実施形態の免震構造物１０のように、上基礎梁１４Ｙ及び下基礎梁１２Ｙのそれぞれに生じるせん断力を平準化することが難しい。

さらに、Ｘ方向及びＹ方向以外の方向の外力が作用した際、外力のＸ方向の分力に対してはせん断力が上基礎梁１４Ｘに集中して作用し、下基礎梁１２Ｘには作用しにくい。また、外力のＹ方向の分力に対しては下基礎梁１２Ｙに集中して作用し、上基礎梁１４Ｙには作用しにくい（図８（Ｂ）におけるせん断力Ｔ６）。このため、上基礎梁１４Ｘ、下基礎梁１２Ｘ、上基礎梁１４Ｙ及び下基礎梁１２Ｙに生じるせん断力を平準化することが難しい。

［第２実施形態］
（免震構造物）
第２実施形態の免震構造物１１は、図９に示すように下部構造体１２、上部構造体１４の構成は第１実施形態の免震構造物１０と同様とされており、免震構造物１１と免震構造物１０とは、下部構造体１２と上部構造体１４との間に配置される免震支承の構成が異なっている。

第２実施形態の免震支承３０は、フランジプレート３４に固定され表面が平滑な滑り面３２Ａを備えた滑り板３２と、フランジプレート３８に固定され滑り面３２Ａを滑る滑り材３６Ａを備えた支承部３６と、を有する滑り支承である。

免震支承３０においては、免震支承２０のようなレール（第１レール２２、第２レール２６）を備えていないため、支承部３６は地震時に加わる外力の方向（任意の方向）に沿って滑り板３２の上を滑動できる。

免震支承３０は、図９の紙面左側に示すように滑り板３２を支承部３６の下方に配置することができ、紙面右側に示すように滑り板３２を支承部３６の上方に配置することもできる。以下の説明においては、滑り板３２を支承部３６の下方に配置した免震支承３０を免震支承３０Ａとして、滑り板３２を支承部３６の上方に配置した免震支承３０を免震支承３０Ｂとして説明する。

免震支承３０Ａと免震支承３０Ｂとは、Ｘ方向に沿って１つずつ交互に配置されており、さらに、免震支承３０Ａと免震支承３０Ｂとは、Ｙ方向に沿って１つずつ交互に配置されている。すなわち、第１実施形態における免震支承２０Ａ、２０Ｂのそれぞれに対応する位置に、免震支承３０Ａ、３０Ｂが配置されている。

（作用・効果）
図１０に示すように、第２実施形態の免震構造物１１では、例えば地震時にＸ方向に沿った外力Ｐが作用した際、免震支承３０Ａにおいては、支承部３６の滑り材３６Ａが下部構造体１２に固定された滑り板３２の滑り面３２Ａの上を、Ｘ方向へ滑動する。

これにより、図４に示すように、上部構造体１４の柱１４Ｃから支承部３６の滑り材３６Ａを介して下部構造体１２に作用する軸力Ｎ１の入力位置が、Ｘ方向へ移動する（移動距離Ｌ）。このため、滑り板３２が固定されたフーチング１２Ｆ又は下基礎梁１２Ｘにおいて、上部構造体１４の軸力Ｎ１の入力位置（軸線ＣＬ１）と、軸力Ｎ１に対する反力Ｎ２の入力位置（基礎杭１６の軸線ＣＬ２）とが偏心する。したがって、フーチング１２Ｆ又は下基礎梁１２Ｘには偏心曲げが発生し、せん断力が作用する。

また、免震支承３０Ｂにおいては、上部構造体１４に固定された滑り板３２の滑り面３２Ａが支承部３６の滑り材３６Ａ上をＸ方向へ滑動する。

これにより、図４に示すように、上部構造体１４の柱１４Ｃから下部構造体１２に作用する軸力Ｎ１の入力位置が、Ｘ方向へ移動する（移動距離Ｌ）。このため、滑り板３２が固定された仕口部１４Ｊ又は上基礎梁１４Ｘにおいて、上部構造体１４の軸力Ｎ１の入力位置（軸線ＣＬ１）と、軸力Ｎ１に対する反力Ｎ２の入力位置（基礎杭１６及び支承部３６の軸線ＣＬ２）とが偏心する。したがって、仕口部１４Ｊ又は上基礎梁１４Ｘには偏心曲げが発生し、せん断力が作用する。

第２実施形態の免震構造物１１では、免震支承３０Ａと免震支承３０Ｂは、Ｘ方向に沿って１つずつ交互に配置されている。したがって地震時には、上部構造体１４の上基礎梁１４Ｘ及び下部構造体１２の下基礎梁１２Ｘへ偏心曲げが分散され、上基礎梁１４Ｘ及び下基礎梁１２Ｘのそれぞれに生じるせん断力を平準化できる。

なお、ここでは地震時にＸ方向に沿った外力Ｐが作用した場合について説明したが、支承部３６は任意の方向に沿って滑り板３２の上を滑動できるため、任意の方向に沿った外力に対して、上部構造体１４及び下部構造体１２に生じるせん断力を平準化できる。

なお、第１実施形態における免震構造物１０においては、免震支承２０Ａ、２０ＢがＸ方向、Ｙ方向の双方に沿って１つずつ交互に配置された構成としたが、本発明の実施形態はこれに限らない。

例えば免震支承２０Ａ、２０Ｂ何れかを、Ｘ方向、Ｙ方向の少なくとも一方に「複数連続して」配置してもよい。一例として、部分的に図６、図７のように免震支承２０ＢがＸ方向へ連続した構成とすれば、第１レール２２は下部構造体１２の下基礎梁１２Ｘに配置されないため、下基礎梁１２Ｘに発生するせん断力を抑制し、上部構造体１４にせん断力を集中できる。

このように、せん断力を発生させたくない部分がある場合は、その部分に免震支承２０Ａ、２０Ｂの第１レール２２又は第２レールが配置されないようにすれば、当該部分に発生するせん断力を抑制することができる。なお、第２実施形態における免震構造物１１においても、免震支承３０Ａ、３０Ｂを「複数連続して」配置できる。

また、免震支承２０Ａ、２０Ｂの配列方向は、Ｘ方向及びＹ方向に沿っていなくてもよい。一例として、下部構造体１２及び上部構造体１４の最下部をマットスラブで形成した場合、下部構造体１２の上面及び上部構造体１４の下面は平坦に形成されるため、免震支承２０Ａ、２０Ｂを任意の場所に配置することができる。

このようにすれば、例えば上部構造体１４において積載荷重又は自重が大きい部分に、免震支承２０Ａ、２０Ｂを配列する方向を考慮せずに、集約して配置することができる。なお、第２実施形態における免震構造物１１においても、免震支承３０Ａ、３０Ｂを任意の場所に配置できる。また、ここで説明したように、下部構造体１２、上部構造体１４の最下部はマットスラブで構成してもよい。

また、第１実施形態において免震支承２０Ａ、２０Ｂはほぼ同数配置されているが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば、免震支承２０Ａを１つだけ配置して、その他は全て免震支承２０Ｂを配置してもよい。

このようにすることでも、免震支承２０Ａを配置した部分においては、地震時のせん断力を下部構造体１２、上部構造体１４へ分散できる。同様に、免震支承２０Ｂを１つだけ配置して、その他は全て免震支承２０Ａを配置してもよい。すなわち、免震支承２０Ａ、２０Ｂのそれぞれが少なくとも１つずつある構成であればよい。第２実施形態における免震構造物１１においても、免震支承３０Ａ、３０Ｂのそれぞれが少なくとも１つずつある構成であればよい。

また、第１実施形態及び第２実施形態において、下部構造体１２には基礎杭１６が設けられているが、本発明の実施形態はこれに限らず、基礎杭１６は省略することができる。また、下部構造体１２は基礎躯体とされているが、建物本体の躯体とすることができる。すなわち、免震構造物１０、１１は、それぞれ中間層免震の建物にすることができる。

また、第１実施形態及び第２実施形態において、下部構造体１２及び上部構造体１４は鉄筋コンクリート造とされているが、本発明の実施形態はこれに限らず、鉄骨鉄筋コンクリート造や鉄骨造としてもよい。

また、第１実施形態及び第２実施形態における免震構造物１０、１１は、新築の構造物に限らず既存建物とすることができる。すなわち、既存建物を免震改修する際に、既存建物を下部構造体１２と上部構造体１４とに分割し、その間に免震支承２０、３０を挟んで免震構造物１０、１１にすることができる。

このようにすれば、基礎梁などを構成する部材寸法及び耐力が予め決まっている既存の建物に対して、地震時に作用するせん断力がそれぞれの部材の許容応力度を上回らないように、該せん断力を下部構造体１２と上部構造体１４とに分散させることができる。これにより、改修時の部材補強を低減したり省略することができる。このように、本発明の免震構造物１０、１１は様々な態様で実施することができる。

１０、１１ 免震構造物
１２ 上部構造体
１４ 下部構造体
２０（２０Ａ、２０Ｂ） 免震支承
２２ 第１レール
２６ 第２レール
２５ 可動ブロック（可動部）
３０（３０Ａ、３０Ｂ） 免震支承
３２ 滑り板
３２Ａ 滑り面
３６ 支承部
３６Ａ 滑り材

Claims (2)

1. 第１方向へ水平に延びる第１レールと、前記第１方向と直交する第２方向へ水平に延びる第２レールと、前記第１レール及び前記第２レールの間に設置され前記第１レール又は前記第２レールに沿って滑動する可動部と、を備えた免震支承が、上部構造体と下部構造体の間に複数配置されると共に、
   前記上部構造体の下面に前記第１レールが固定され前記下部構造体の上面に前記第２レールが固定された前記免震支承と、
   前記上部構造体の下面に前記第２レールが固定され前記下部構造体の上面に前記第１レールが固定された前記免震支承と、
   を有する、免震構造物。
2. 滑り面を備えた滑り板と、前記滑り面を滑る滑り材を備えた支承部と、を備えた免震支承が、上部構造体と下部構造体の間に複数配置されると共に、
   前記上部構造体の下面に前記滑り板が固定され前記下部構造体の上面に前記支承部が固定された前記免震支承と、
   前記上部構造体の下面に前記支承部が固定され前記下部構造体の上面に前記滑り板が固定された前記免震支承と、
   を有する、免震構造物。